Nam châm vòng Ferrite được sản xuất như thế nào?

1. Chuẩn bị nguyên liệu thô

Việc sản xuất của nam châm vòng ferrite bắt đầu với việc chuẩn bị nguyên liệu thô. Thành phần chính của nam châm ferrite là oxit sắt (Fe2O3), cần được trộn với các hợp chất của các nguyên tố như bari (Ba) hoặc strontium (Sr), như bari cacbonat (BaCO3) hoặc strontium cacbonat (SrCO3). Những nguyên liệu thô này phải được cân và trộn cẩn thận theo tỷ lệ cụ thể để đảm bảo nam châm cuối cùng có thành phần hóa học và tính chất từ ​​tính cần thiết. Quá trình trộn đòi hỏi sự chú ý đặc biệt vì tính đồng nhất của vật liệu ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu ứng ép trong các bước xử lý tiếp theo và hiệu suất của sản phẩm cuối cùng. Độ tinh khiết và chất lượng của nguyên liệu thô quyết định phần lớn các tính chất của nam châm, chẳng hạn như mật độ từ thông và độ dư. Vì vậy, các nhà sản xuất phải đảm bảo những nguyên liệu thô này không có tạp chất và được trộn đúng cách khi lựa chọn và xử lý để đáp ứng nhu cầu về nam châm hiệu suất cao.

2. Nghiền và trộn

Nguyên liệu sau khi được chuẩn bị sẽ được đưa vào quá trình nghiền. Nghiền là việc sử dụng máy nghiền bi hoặc thiết bị đặc biệt khác để nghiền nguyên liệu thô đã trộn thành các hạt cực mịn, thường ở mức micron. Quá trình này rất quan trọng để đạt được tính đồng nhất và mật độ cao của sản phẩm cuối cùng, vì độ mịn của các hạt ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền vật lý và tính chất từ ​​của nam châm. Quá trình nghiền không chỉ nghiền vật liệu đến độ mịn thích hợp mà còn đảm bảo phân bố đồng đều các kích thước hạt để đảm bảo cấu trúc dày đặc trong quá trình ép và thiêu kết tiếp theo. Sau khi nghiền, bột được trộn với chất kết dính giúp bột hình thành trong quá trình ép và đảm bảo bột không bị lan rộng, xê dịch trong quá trình ép, thiêu kết. Độ đồng đều của bột cũng cần được duy trì trong quá trình trộn để đảm bảo chất lượng và độ đặc của sản phẩm cuối cùng.

3. Ép và tạo hình

Sau quá trình nghiền và trộn, nguyên liệu dạng bột sẽ được đưa đến công đoạn ép. Ở công đoạn này, bột được cho vào khuôn được thiết kế theo hình dạng nam châm rồi ép dưới áp suất cao. Quá trình ép có thể là ép khô hoặc ép ướt, tùy thuộc vào việc lựa chọn quy trình sản xuất. Ép là một bước quan trọng trong quá trình sản xuất vì nó quyết định hình dạng và mật độ ban đầu của nam châm. Để đảm bảo mật độ nam châm đồng đều trong toàn bộ thể tích, phải áp dụng áp suất đồng đều. Sự phân bố áp suất đồng đều rất quan trọng đối với tính chất từ ​​và độ bền cơ học của nam châm trong quá trình thiêu kết tiếp theo. Trong quá trình ép, người vận hành cần theo dõi cẩn thận áp suất và sự phân bổ bột trong khuôn để đảm bảo mỗi nam châm đều đạt tiêu chuẩn thiết kế.

4. Thiêu kết

Sau khi quá trình ép hoàn tất, nam châm vòng ép vẫn còn tương đối mỏng manh và chưa có tính chất từ ​​tính mạnh. Để tăng cường độ bền cấu trúc của nam châm và tạo cho nó tính chất từ ​​tính, nam châm ép sẽ được thiêu kết. Quá trình thiêu kết là quá trình nung nóng nam châm ép ở nhiệt độ cao (thường từ 1000°C đến 1300°C). Quá trình này được thực hiện trong môi trường có kiểm soát để ngăn chặn vật liệu bị oxy hóa hoặc tạo ra các phản ứng không mong muốn khác. Trong quá trình thiêu kết, các hạt vật liệu được kết hợp với nhau tạo thành cấu trúc dày đặc hơn, từ đó cải thiện độ bền cơ học và mật độ của nam châm. Quá trình thiêu kết cũng tạo ra sự liên kết của các miền từ bên trong nam châm, giúp tăng cường đáng kể tính chất từ ​​của nam châm. Nhiệt độ và thời gian thiêu kết cần phải được kiểm soát chính xác để đảm bảo nam châm đạt được hiệu suất tốt nhất. Các loại nam châm ferrite khác nhau có thể yêu cầu các điều kiện thiêu kết khác nhau, điều này làm cho quá trình thiêu kết trở thành một trong những bước quan trọng nhất trong quy trình sản xuất.

5. Từ hóa

Sau khi quá trình thiêu kết hoàn tất và làm nguội, nam châm sẽ trải qua quá trình từ hóa. Mục đích của bước này là căn chỉnh các miền từ bên trong nam châm bằng cách cho nó tiếp xúc với từ trường mạnh bên ngoài, từ đó tạo ra từ tính vĩnh cửu cho nam châm. Trong quá trình từ hóa, nam châm được đặt trong một từ trường mạnh buộc các miền từ phải thẳng hàng theo một hướng, khiến nam châm tạo ra cường độ từ trường mong muốn. Cường độ từ trường và thời gian sử dụng được điều chỉnh chính xác theo đặc tính từ mong muốn. Quá trình này rất quan trọng vì nó mang lại cho nam châm từ tính vĩnh cửu, cho phép nó hoạt động hiệu quả trong các ứng dụng trong tương lai. Sau khi từ hóa, nam châm thường phải trải qua một loạt thử nghiệm để đảm bảo rằng chúng đáp ứng các tiêu chuẩn về hiệu suất từ ​​tính đã chỉ định. Nếu từ tính của nam châm không đạt yêu cầu thì có thể bị từ hóa lại hoặc loại bỏ.

6. Xử lý bề mặt và kiểm soát chất lượng

Sau quá trình từ hóa, nam châm vòng ferrite cũng cần được xử lý bề mặt và kiểm soát chất lượng hơn nữa. Xử lý bề mặt có thể bao gồm mài bề mặt, phủ hoặc các phương pháp xử lý đặc biệt khác để đảm bảo rằng nam châm đáp ứng các kích thước yêu cầu, độ hoàn thiện bề mặt và khả năng chống ăn mòn. Kiểm soát chất lượng đặc biệt quan trọng ở giai đoạn này và mỗi nam châm đều được kiểm tra các khuyết tật như vết nứt, chip hoặc cường độ từ tính không nhất quán. Thiết bị kiểm tra tiên tiến được sử dụng để đo các tính chất từ ​​và vật lý của nam châm để đảm bảo rằng mỗi nam châm đều đáp ứng các tiêu chuẩn yêu cầu. Sự nghiêm ngặt của việc kiểm soát chất lượng có liên quan trực tiếp đến hiệu suất của sản phẩm cuối cùng và sự hài lòng của khách hàng. Nam châm nào không đạt tiêu chuẩn sẽ được tái chế hoặc loại bỏ, đảm bảo chỉ những sản phẩm đạt tiêu chuẩn mới được đưa ra thị trường.

7. Đóng gói và phân phối

Sau khi kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt, nam châm vòng ferit đã sẵn sàng để đóng gói và phân phối. Tùy thuộc vào yêu cầu ứng dụng, nam châm có thể được đóng gói riêng lẻ hoặc với số lượng lớn và vật liệu đóng gói thường được bảo vệ khỏi hư hỏng trong quá trình vận chuyển. Vì nam châm ferrite tương đối mỏng manh và dễ bị hư hỏng do va chạm hoặc rung trong quá trình vận chuyển nên cần đặc biệt chú ý trong quá trình đóng gói. Thiết kế bao bì của nam châm cần đảm bảo rằng chúng có thể duy trì tính toàn vẹn và đặc tính từ tính trong quá trình vận chuyển và bảo quản. Sau khi được đóng gói đúng cách, nam châm sẽ được gửi đến khách hàng để đáp ứng nhu cầu của họ trong các ứng dụng công nghiệp khác nhau như thiết bị điện tử và động cơ.